Question

11．三聚氰胺（化学式：C₃N₆H₆）是一种非食品类的重要有机化工原料、广泛用于塑料、造纸、建材等行业．如图是我国科技工作者研制的以尿素为原料生产三聚氰胺的工艺----“常压气相一步法联产纯碱新技术”：
已知：①尿素的熔点是132.7℃，常压下超过160℃即可分解；
②三聚氰胺的熔点是354℃，加热易升华，微溶于水；
③以尿素为原料生产三聚氰胺的原理是：6CO（NH₂）₂$\stackrel{一定条件下}{→}$C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂

请回答：
（1）尿素是一种常用含氮量最高的化肥，其氮元素的质量百分数为46.67%，在实验室使其熔化的容器名称叫坩埚．
（2）写出各主要成份的化学式：产品2NH₄Cl、XCO₂；
（3）联氨系统沉淀池中发生的化学反应方程式为CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃．
（4）工业上合成尿素的化学反应方程式为CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O（反应条件可以不写）．
（5）为了使母液中析出更多的产品2，常用的方法是A、D
A．加入固体NaCl     B．加入固体NaHCO₃     C．通入CO₂气体     D．通入NH₃
（6）若生产过程中有4%的尿素损耗，每吨尿素可生产三聚氰胺0.336吨．（精确到0.001）

Answer 1

分析 （1）根据尿素的分子式CO（NH₂）₂计算出氮元素的质量分数；实验室熔化尿素需要在坩埚中进行；
（2）根据生产流程分析；
（3）联氨系统沉淀池中，加入饱和食盐水和二氧化碳，大大降低了碳酸氢钠的溶解度，析出碳酸氢钠晶体；
（4）工业上用二氧化碳和氨气反应来制取尿素；
（5）根据方程式判断；
（6）设出三聚氰胺的质量，然后根据反应原理计算出三聚氰胺的质量．

解答 解：（1）尿素的分子式CO（NH₂）₂，氮元素的质量分数为：$\frac{14×2}{60}$×100%=46.67%；在实验室熔化尿素需要在坩埚中进行；
故答案为：46.67%；坩埚；
（2）根据生产流程，分离器中分离出产品1三聚氰胺；联氨系统沉淀池中加入饱和食盐水和二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体，母液主要是氯化铵溶液，利用母液得到产品2氯化铵；X是能够循环利用的二氧化碳；
故答案为：NH₄Cl；CO₂；
（3）由于联氨系统沉淀池中，加入饱和食盐水和二氧化碳，大大降低了碳酸氢钠的溶度积，析出碳酸氢钠晶体，所以联氨系统沉淀池中发生的化学反应方程式为：CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃；
故答案为：CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃；
（4）工业上合成尿素的化学反应方程式为：CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O，
故答案为：CO₂+2NH₃→CO（NH₂）₂+H₂O；
（5）根据反应CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NH₄Cl+NaHCO₃，要从母液中析出更多的碳酸氢钠，可以向溶液中加入氯化钠或者通入二氧化碳气体；
故选A、D；
（6）设生成x吨三聚氰胺，根据方程：
   6CO（NH₂）₂$\stackrel{一定条件下}{→}$C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂
        6×60                           126       
   1t（1-4%）                       x        
则有：360x=（1-4%）×126t，解得x=0.336t；
故答案为：0.336

点评 本题考查了工业流程，涉及的知识点较多、综合性较强，考查同学们灵活运用所学知识进行分析问题、解决问题的能力．